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1、第三章水溶液中的离子平衡,第一节 弱电解质的电离,阅读思考,自主检测,任务一、认真阅读教材第40页到41页的内容,思考下列问题,自主学习强弱电解质的概念: 1.分析教材中的图3-1和图3-2,思考HCl和CH3COOH溶于水后,电离情况有何不同?据此可得出什么结论? 提示HCl溶于水完全电离成H+和Cl-,CH3COOH溶于水只有一小部分电离成CH3COO-和H+。 电解质在水中并不都是全部电离的,在电离程度上是有强弱之分的。 2.什么样的电解质是强电解质?什么样的电解质是弱电解质? 提示在水中能够全部电离的电解质称为强电解质,在水中不能全部电离的电解质称为弱电解质。,阅读思考,自主检测,任务
2、二、认真阅读教材第41页到42页的内容,思考下列问题,自主学习弱电解质电离平衡的建立: 1.醋酸溶于水后的变化过程是怎样的?请用方程式表示出来。 提示醋酸溶于水既有分子电离成离子的过程,也有离子结合成分子的过程:,阅读思考,自主检测,2.结合图3-3,说明弱电解质的电离平衡是如何建立的? 提示电离初始(t0),弱电解质电离成离子的速率随着溶液里弱电解质浓度的逐渐减小而减小;同时因离子浓度逐渐增大,结合成分子的速率则不断增大。经过一定时间(t1),两者的速率相等,达到电离平衡状态。,阅读思考,自主检测,3.根据图3-3及前一章所学的化学平衡理论,分析一元弱酸(设分子式为HA)、一元弱碱(设分子式
3、为BOH)的电离平衡过程,并完成下列问题: (1)写出弱酸、弱碱的电离方程式; (2)填写下表中的空白。 HA电离过程中体系各粒子浓度的变化,阅读思考,自主检测,BOH电离过程中体系各粒子浓度的变化 (2)最小 最小 最大 变大 变大 变小 不变 不变 不变 最大 最大 最小 变小 变小 变大 达到电离平衡时,阅读思考,自主检测,任务三、认真阅读教材第42页到43页的内容,思考下列问题,自主学习电离常数: 1.什么是电离常数? 提示电离平衡的平衡常数叫做电离常数。,阅读思考,自主检测,2.多元弱酸的电离有何特点?写出H2S电离的电离方程式,并写出对应的电离常数表达式。多元弱酸的逐级电离常数的大
4、小有何特点?说明多元弱酸的逐级电离有何特点?在计算多元弱酸溶液的氢离子浓度和比较弱酸酸性的相对强弱时有何意义? 提示多元弱酸的电离是分步进行的; 二元弱酸H2S分两步电离; 一般K1K2K3,即第二步电离通常比第一步电离难得多,第三步电离又比第二步电离难得多。因此计算多元弱酸溶液的c(H+)或比较弱酸酸性相对强弱时,通常只考虑第一步电离。,阅读思考,自主检测,1.下列说法中正确的是( ) A.电解质的电离是在通电的条件下进行的 B.在水溶液中和熔融状态均能够导电的化合物才是电解质 C.电解质电离的条件是溶于水或受热熔化 D.强电解质能够电离,弱电解质不能电离 答案:C 2.下列电离方程式中书写
5、正确的是( ) 答案:D,阅读思考,自主检测,3.下列说法中正确的是( ) A.根据溶液中有CH3COOH、CH3COO-和H+即可证明CH3COOH达到电离平衡状态 B.根据溶液中CH3COO-和H+的物质的量浓度相等可证明CH3COOH达到电离平衡状态 C.当NH3H2O达到电离平衡时,溶液中NH3H2O、 和OH-的浓度相等 D.H2CO3是分步电离的,电离程度依次减弱 答案:D,阅读思考,自主检测,4.下列说法中正确的是( ) A.电离平衡常数受溶液浓度的影响 B.电离平衡常数可以表示弱电解质的相对强弱 C.电离常数大的酸溶液中c(H+)一定比电离常数小的酸溶液中大 答案:B,重点难点
6、探究,重要考向探究,随堂检测,探究问题 1.溶液的导电性与什么因素有关? 提示所谓溶液的导电性就是指自由移动的带电微粒(即阴、阳离子)在外加电场的作用下,定向移动形成电流的性质,因此溶液导电性与单位体积的溶液中带电微粒所带电荷数多少(即电荷浓度,等于离子浓度乘以其所带电荷数)有关。,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,2.分析在盐酸和醋酸溶液中,溶质微粒有何不同?如何用电离方程式表示HCl和CH3COOH在水中的电离? 3.在实验室里,可以采取哪些方法促进醋酸的电离?若要抑制醋酸的电离可以采取哪些方法? 提示因为醋酸的电离是吸热的,所以加热可以促进醋酸的电离,另外,加水稀释、加碱、加入较活泼
7、的金属等能降低氢离子浓度的物质都能促进醋酸的电离。降低温度、加强酸、加醋酸盐等都能抑制醋酸的电离。,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,知识点拨 一、强、弱电解质,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,2.电离平衡 (1)定义: 在一定条件下(如温度和浓度),弱电解质分子电离成离子的速率和离子结合成弱电解质分子的速率相等时,电离过程达到电离平衡状态。,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,(2)建立过程(用v-t图像描述): (3)特征:,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,3.电离常数 (1)定义: 在一定温度下
8、,弱电解质达到电离平衡时,溶液中离子浓度幂之积与分子浓度之比是一个常数,该常数就叫电离常数,用K表示。 (2)表示方法: (3)意义: 表示弱电解质的电离能力,一定温度下,K值越大,弱电解质的电离程度越大,酸(或碱)性越强。,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,(4)影响因素: (5)特点: 多元弱酸的各级电离常数的大小关系是K1K2K3,所以其酸性主要取决于第一步电离。,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,4.外界条件对电离平衡的影响 当外界条件(如浓度、温度等)发生变化时,电离平衡就会发生移动。弱电解质的电离平衡移动遵循化学平衡移动原理。,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,重点难点
9、探究,重要考向探究,随堂检测,考向一 强、弱电解质 题型一 强、弱电解质的判断 【例题1】 区分强电解质和弱电解质的依据是( ) A.溶解度的大小 B.属于离子化合物还是共价化合物 C.是否存在电离平衡 D.导电性的强弱 解析:强电解质和弱电解质的本质区别:电解质在水溶液中是否完全电离。强电解质完全电离,不存在电离平衡;弱电解质部分电离,电离过程是可逆过程,存在电离平衡。 答案:C,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,规律方法点拨 (1)强电解质和弱电解质的分类依据是在水溶液中是否完全电离,完全电离的电解质是强电解质,部分电离的电解质是弱电解质。 (2)常见的强电解质有强酸(H2SO4、HN
10、O3、HClO4、HCl、HBr、HI等)、强碱KOH、NaOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2等、常见的盐。 (3)电解质的强弱与其溶液的导电性没有直接关系,强电解质溶液的导电性不一定比弱电解质溶液的导电性强。 (4)电解质的强弱与物质的溶解性没有关系,只要溶解到水中的部分完全电离就是强电解质。比如CH3COOH易溶于水,但溶于水后不完全电离,所以CH3COOH是弱电解质;BaSO4难溶于水,但溶于水的部分完全电离,所以BaSO4是强电解质。,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,成功体验1下列关于强、弱电解质的叙述错误的是( ) A.强电解质在水溶液中完全电离 B.在溶液里,导电能力强的电
11、解质是强电解质,导电能力弱的电解质是弱电解质 C.同一弱电解质的溶液,当温度、浓度不同时,其导电能力也不同 D.纯净的强电解质在液态时有的导电,有的不导电 答案:B,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,题型二 比较溶液的导电性 【例题2】 如图所示是在一定温度下向不同电解质溶液中加入新物质时其电流强度(I)随新物质加入量(m)的变化曲线。 以下四个导电性实验,其中与A图变化趋势一致的是 ,与B图变化趋势一致的是 ,与C图变化趋势一致的是 。 a.Ba(OH)2溶液中滴入H2SO4溶液至过量 b.醋酸溶液中滴入氨水至过量 c.澄清石灰水中通入CO2至过量 d.NH4Cl溶液中逐渐加入适量NaO
12、H固体,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,答案:b ac d 规律方法点拨 溶液导电性与单位体积的溶液中带电微粒所带电荷数多少有关,所以首先要清楚溶液中的物质是否发生反应,若发生反应再明确反应过程中带电微粒所带电荷数的变化。,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,成功体验2把各组中的气体通入溶液中,溶液导电能力先减弱而后又逐渐增强的是( ) A.SO2通入石灰水中 B.CO2通入NaOH溶液中 C.NH3通入CH3COOH溶液中 D.NH3通入盐酸中,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,答案:A,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,考向二 弱电解质
13、的电离平衡 题型一 弱电解质电离方程式的书写及电离常数的表达式 【例题3】 书写下列电解质的电离方程式,写出对应的电离常数表达式,多步电离的判断各步电离常数的大小。 (1)HClO (2)NH3H2O (3)H2CO3 (4)Fe(OH)3 解析:弱电解质的电离存在电离平衡,所以用“ ”表示,H2CO3的电离是分步进行的,所以应该分步书写, 比H2CO3难电离,电离常数K1K2,Fe(OH)3虽然不是一步电离的,但由于电离过程比较复杂,所以不再分步写,一步写完。,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,规律方法点拨 (1)电离方程式的书写规则: 多元弱酸电离
14、方程式分步写。 满足左右两边电荷和原子守恒。 (2)电离常数的意义: 电离常数是电解质的重要特性之一,它描述了弱电解质溶液中弱电解质电离达到平衡时,已电离的离子浓度幂之积与未电离的分子浓度的关系,电离常数越大,表示该弱电解质越容易电离。多元弱酸的电离常数逐级减小。,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,成功体验3书写下列弱电解质的电离方程式,写出对应的电离常数表达式,多步电离的判断各步电离常数的大小。 (1)HCN (2)H3PO4 (3)Cu(OH)2,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,题型二 有关电离常数的计算 【例题4】 (1)25 时,在0.5 L 0.2 molL-1的HA溶液中
15、,有0.001 mol的HA电离。求该温度下HA的电离常数。 (2)计算25 时,0.1 molL-1的该酸溶液中的c(H+)。,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,答案:(1)2.0210-5 (2)1.4210-3 molL-1 规律方法点拨 (1)进行有关电离常数的计算时,如同化学平衡常数的有关计算一样,常利用“三段式”。 (2)由于弱电解质的电离很微弱,所以进行有关计算时,常常进行近似处理,即弱电解质的平衡浓度等于其起始浓度。,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,成功体验4某酸HX是一种弱酸,25 时电离常数K=410-4。 (1)写出该酸的电离常数表达式:K= 。 (2)25 时
16、,往HX溶液中加入1 molL-1的盐酸,能 (填“抑制”或“促进”)HX的电离,K值将 (填“增大”“减小”或“不变”)。 (3)若HX的起始浓度为0.010 molL-1,则平衡时c(H+)= 提示:因K很小,平衡时的c(HX)可近似视为仍等于0.010 molL-1。,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,解析:(3)平衡时c(H+)=c(X-), K=410-4,c(HX)=0.010 molL-1 得c(H+)=210-3 molL-1,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,答案:B,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,规律方法点拨 利用弱酸的电离常数可以判断弱酸的酸性强弱、溶液中的离子能否大量共存及溶液中各离子浓度的大小比较等。电离常数越大弱酸的酸性越强,越易电离。,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,解析:H2A和H2B都是二元弱酸,二元弱酸的电离分两步,第一步比第二步电离程度大得多,溶液的酸性(即H+浓度)、酸式酸根的浓度、酸
